1 概述 1
1.1 制磷工业发展简史 1
1.1.1 磷的发展简史 1
1.1.2 我国黄磷工业发展简史 2
1.1.3 国内黄磷产业现状与发展方向 8
1.2 磷的性质 10
1.2.1 黄磷的物理性质 11
1.2.2 黄磷的化学性质 12
1.3 黄磷的用途 14
1.4 黄磷生产方法 15
1.4.1 高炉法制磷 18
1.4.2 电炉法制磷 19
2 制磷生产原理 22
2.1 制磷基本原理 22
2.1.1 制磷反应热力学分析 22
2.1.2 制磷反应动力学分析 26
2.1.3 碳还原Ca3(PO4)2的机理假设 34
2.1.4 天然磷酸盐被碳还原的机理 34
2.2 原料对黄磷生产的影响 37
2.2.1 磷矿石对生产的影响 37
2.2.2 炭质还原剂对生产的影响 39
2.2.3 硅石对反应的影响 45
2.3 原料中其他组分对反应的影响 50
2.3.1 Fe2O3对反应的影响 50
2.3.2 碳酸盐（CO2）对反应的影响 51
2.3.3 MgO对反应的影响 52
2.3.4 Al2O3对反应的影响 53
2.3.5 H2O的影响 54
2.3.6 CaO的影响 56
2.3.7 F的影响 56
2.3.8 碱性氧化物的影响 57
2.4 “结拱”对反应的影响 57
2.4.1 “结拱”的成因及危害 58
2.4.2 “结拱”对炉内料层结构的影响 58
3 原料及原料加工 60
3.1 磷矿 60
3.1.1 磷矿的分类 60
3.1.2 磷矿的性质 62
3.1.3 我国磷矿资源的特点、现状与可持续发展 62
3.1.4 磷矿资源的保护 67
3.1.5 科学、合理用矿是今后黄磷生产的重要课题 68
3.2 炭质还原剂 69
3.2.1 煤炭的成因及性质 70
3.2.2 焦炭的种类 72
3.2.3 电热法制磷对炭质还原剂的选用原则 75
3.3 硅石 80
3.4 原料加工 81
3.4.1 原料加工现状 81
3.4.2 中小型制磷电炉原料的烘干处理 82
3.4.3 大型制磷电炉的原料加工处理 86
3.4.4 原料加工的其他方法 90
3.5 物料筛分与输送 92
3.5.1 惯性振动筛 93
3.5.2 六角形回转筛 94
3.5.3 焦炭闭路破碎筛分 94
3.5.4 原料的输送 95
3.6 原料加工除尘 96
3.6.1 静电除尘器 97
3.6.2 袋式除尘器 97
3.6.3 旋风除尘器 98
3.6.4 重力沉降室除尘 99
3.6.5 惯性除尘器 100
3.6.6 大、中小型制磷装置原料的除尘系统 100
4 磷炉气除尘、收磷及磷的精制 103
4.1 磷炉气除尘 103
4.1.1 箱式除尘器 103
4.1.2 静电除尘器 104
4.1.3 静电除尘器在制磷装置的应用及现状 108
4.1.4 中、小型制磷电炉在降低粉尘方面的经验 110
4.1.5 静电除尘器的发展前景 111
4.2 磷蒸气的冷凝洗涤 112
4.2.1 收磷原理 112
4.2.2 磷炉气的冷凝 113
4.2.3 影响磷炉气冷凝的因素 117
4.3 粗磷精制 119
4.3.1 粗磷精制原理及影响因素 120
4.3.2 粗磷精制与二次漂洗 121
4.4 黄磷质量分析 123
4.4.1 磷的质量（纯度）分析方法 123
4.5 磷的输送与包装 125
5 制磷设备使用与维护 126
5.1 设备技术水平与划分 126
5.1.1 设备技术水平衡量指标 126
5.1.2 设备功能划分 126
5.2 磷炉 127
5.2.1 炉体 127
5.2.2 电极把持器及升降装置 131
5.2.3 电极密封装置 135
5.2.4 短网的安装 136
5.3 风机的使用与维护 137
5.3.1 离心通风机 137
5.3.2 其他风机介绍 141
5.4 液体输送泵 144
5.4.1 离心泵 144
5.4.2 其他离心泵简介 148
5.5 转筒干燥机常见故障及处理 152
5.5.1 干燥机的窜动调整 152
5.5.2 干燥机其他故障处理 153
5.6 胶带运输机的使用与维护 154
5.6.1 胶带运输机的使用 154
5.6.2 胶带运输机的维护 154
5.7 设备润滑及润滑油使用 156
5.7.1 润滑原理和润滑油选用原则 156
5.7.2 润滑油润滑脂使用的注意事项 157
6 制磷电炉生产操作与管理 159
6.1 制磷电炉工艺技术特性 159
6.1.1 操作要点 159
6.1.2 制磷电炉的特点 159
6.2 熔池理论对工艺操作的意义 163
6.2.1 电炉熔池 163
6.2.2 影响熔池形成、大小的因素 168
6.3 炉内料层结构、电流、热量分布及其影响 173
6.3.1 炉内料层结构及作用 173
6.3.2 制磷电炉内电热消耗及热平衡测试 179
6.3.3 制磷电炉内电流分布 181
6.3.4 影响制磷电炉内电流的因素 185
6.3.5 制磷电炉内热量分布 187
6.3.6 制磷电炉内热量对副反应产生的影响 188
6.4 制磷电炉的原始开车、化工投料 190
6.4.1 原始开车烘炉 190
6.4.2 电极直接升温烘炉、焙烧介绍 191
6.4.3 电极直接烘炉、焙烧的影响因素 193
6.4.4 原始开车采用电极直接烘炉的准备 197
6.4.5 电极直接烘炉操作步骤及技术要求 198
6.4.6 首次化工投料及升负荷 199
6.4.7 制磷电炉的开、停车 201
6.5 工艺操作管理的优化与创新 203
6.5.1 提夹头（串卡子、倒卡子） 203
6.5.2 排渣及放磷铁（出渣、出铁） 205
6.5.3 电极、电流协调操作法 208
6.5.4 挡位及二次电压的调整选择 208
6.5.5 主动、前瞻性配料与调整 213
6.6 制磷电炉事故判断分析及处理 214
6.6.1 电极折断的成因及影响因素 214
6.6.2 炉气温度高、导气管烧红 216
6.6.3 电极断电流、过载 217
6.6.4 炉内电极形状的分析 219
7 炭素材料在制磷电炉中的使用 223
7.1 炭素材料发展简介 223
7.2 碳的存在形式和一般性质 225
7.3 炭素材料的物理性质 226
7.3.1 真密度、假密度 226
7.3.2 孔隙率、结构性质 227
7.3.3 力学性质 229
7.3.4 导电性质 232
7.3.5 热学性质 233
7.4 炭素材料的化学性质 235
7.4.1 灰分含量 235
7.4.2 炭素材料的氧化 236
7.5 炭素材料的原料 237
7.5.1 石油焦 237
7.5.2 沥青焦 237
7.5.3 冶金焦 238
7.5.4 无烟煤 238
7.5.5 煤沥青 238
7.5.6 煤焦油 240
7.5.7 蒽油 240
7.5.8 石墨碎 241
7.6 炭素材料配方及原料选择、混捏 241
7.6.1 配方确定及原料选择 241
7.6.2 混捏（捏合） 244
7.7 炭素材料的种类及用途 247
7.7.1 糊类制品 247
7.7.2 炭制品 250
7.8 石墨制品（人造石墨） 253
7.8.1 石墨种类及特点 253
7.8.2 石墨电极分类、规格型号、标准 258
7.8.3 石墨电极的检验及使用 263
7.8.4 炭电极 264
8 副产品综合利用及污水处理 265
8.1 泥磷的回收 266
8.1.1 泥磷的形成及其性质 266
8.1.2 蒸馏法回收磷 267
8.1.3 化学法回收磷 272
8.1.4 过滤法回收磷 274
8.1.5 泥磷烧制磷酸 276
8.1.6 碱处理法 279
8.2 黄磷尾气的利用 281
8.2.1 黄磷尾气的净化与综合利用 282
8.2.2 我国黄磷尾气综合利用新进展 286
8.3 磷铁的利用 289
8.3.1 生产磷酸盐 291
8.3.2 磷铁回收及再加工方法 293
8.3.3 磷铁在冶金工业中的应用 295
8.3.4 磷铁的其他用途 295
8.4 炉渣的利用 296
8.4.1 磷渣的特性 297
8.4.2 利用磷渣生产水泥 299
8.4.3 磷渣制砖及生产其他产品 302
8.5 炉渣余热回收利用 305
8.5.1 冲渣热水回收利用 305
8.5.2 熔融炉渣生产微晶玻璃颗粒料和微晶玻璃饰材 306
8.5.3 生产保温材料 308
8.6 污水处理及封闭循环 308
8.6.1 黄磷污水的特性及危害 308
8.6.2 黄磷污水的自然沉降与过滤 310
8.6.3 酸性条件下混凝剂的选择及其处理方法 312
8.6.4 碱性混凝剂的选择及其处理方法 313
8.6.5 药剂氧化 315
8.6.6 空气氧化 316
8.6.7 污水封闭循环的现状及特点 316
9 制磷电炉工艺设计计算 323
9.1 炉料配比计算 323
9.1.1 焦丁用量 323
9.1.2 硅石用量 325
9.2 消耗定额管理 327
9.2.1 中小型制磷电炉消耗定额 327
9.2.2 混合料P2O5含量计算 328
9.2.3 磷矿质量对升华电耗定额的影响 329
9.2.4 综合能耗计算 330
9.3 制磷电炉物料衡算 332
9.3.1 原始条件 332
9.3.2 电炉部分物料平衡 333
9.3.3 收磷部分物料平衡 339
9.3.4 以一吨黄磷为基准的物料平衡 342
9.3.5 原料工段物料衡算 343
9.4 制磷电炉热量衡算 344
9.4.1 炉料带入的显热 344
9.4.2 化学反应热（仅计算主要反应） 344
9.4.3 炉渣带走热量 345
9.4.4 磷铁带走的热量 346
9.4.5 炉气带走的热量 346
9.4.6 炉壳热损失 347
9.4.7 电损 347
9.4.8 电炉部分总输出热量 347
9.4.9 设计年产量 348
9.4.10 热量平衡表 348
10 制磷电学 349
10.1 电学基础 349
10.1.1 电及电的性质 349
10.1.2 电源、电位、电压及电动势 349
10.1.3 电流、电流强度及电流密度 350
10.1.4 电流的集肤效应 351
10.1.5 电阻、电阻率及电阻的温度系数 351
10.1.6 电流热效应 352
10.1.7 电场及电场强度 353
10.1.8 磁场 354
10.1.9 涡流 354
10.1.10 谐波 354
10.1.11 负序 355
10.1.12 三相交流电源 356
10.1.13 三相电源和负载的星形连接及其相、线电流、电压的关系 356
10.1.14 三相电源和负载的三角形连接及其相、线电压、电流的关系 357
10.1.15 三相交流电功率因数及其对供电设备的影响 358
10.1.16 三相电路中功率的计算 359
10.2 三相交流异步电动机 360
10.2.1 三相交流异步电动机的分类及结构 360
10.2.2 三相交流异步电动机的工作原理 360
10.3 变压器 361
10.3.1 变压器工作原理 361
10.3.2 变压器温度 361
10.3.3 磷炉变压器 363
10.4 制磷电炉短网 368
10.4.1 短网概念 368
10.4.2 短网参数计算 368
10.4.3 电炉电气特性曲线 370
10.4.4 两种不同短网连接方式的分析 372
11 黄磷安全生产技术 377
11.1 黄磷生产特点及安全生产原则 377
11.1.1 易燃易爆 377
11.1.2 易中毒 377
11.1.3 其他危害 380
11.1.4 黄磷生产安全的基本原则 382
11.2 黄磷生产安全、消防防护技术优化 384
11.2.1 消防系统及灭火物质 384
11.2.2 安全急救设施 385
11.2.3 气体检测设施 387
11.2.4 泡沫灭火剂的优化应用 388
11.3 典型事故案例分析 390
11.3.1 转动设备伤人事故 390
11.3.2 爆炸事故 391
11.3.3 黄磷泄漏事故 393
11.4 特殊动火防范 395
附录 397
国家黄磷行业准入条件 397
黄磷单位产品能源消耗限额 402
参考文献 404